Perché la lamina di rame viene utilizzata nella produzione di PCB?

I circuiti stampati sono componenti necessari della maggior parte dei dispositivi elettrici.I PCB odierni hanno diversi livelli: il substrato, le tracce, la maschera di saldatura e la serigrafia.Uno dei materiali più importanti su un PCB è il rame e ci sono diversi motivi per cui il rame viene utilizzato al posto di altre leghe come l'alluminio o lo stagno.

Di cosa sono fatti i PCB?

Dichiarato da una società di assemblaggio di PCB, i PCB sono costituiti da una sostanza chiamata substrato, che è costituito da fibra di vetro rinforzata con resina epossidica.Sopra il substrato c'è uno strato di lamina di rame che può essere incollato su entrambi i lati o solo su uno.Una volta realizzato il substrato, i produttori posizionano i componenti su di esso.Usano una maschera di saldatura e una serigrafia insieme a resistori, condensatori, transistor, diodi, circuiti integrati e altri componenti altamente specializzati.

circuito stampato (6)

Perché la lamina di rame viene utilizzata nei PCB?

I produttori di PCB usano il rame perché ha una conduttività elettrica e termica superiore.Poiché la corrente elettrica si sposta insieme al PCB, il rame impedisce al calore di danneggiare e sollecitare il resto del PCB.Con altre leghe, come l'alluminio o lo stagno, il PCB potrebbe riscaldarsi in modo non uniforme e non funzionare correttamente.

Il rame è la lega preferita perché può inviare i segnali elettrici su tutta la linea senza problemi di perdita o rallentamento dell'elettricità.L'efficienza del trasferimento di calore consente ai produttori di installare i classici dissipatori di calore sulla superficie.Il rame stesso è efficiente, poiché un'oncia di rame può coprire un piede quadrato di substrato PCB con uno spessore di 1,4 millesimi di pollice o 35 micrometri.

Il rame è altamente conduttivo perché ha un elettrone libero che può viaggiare da un atomo all'altro senza rallentare.Poiché rimane altrettanto efficiente a quel livello incredibilmente sottile come a livelli più spessi, un po' di rame fa molto.

Rame e altri metalli preziosi utilizzati nei PCB
La maggior parte delle persone riconosce che i PCB sono verdi.Ma di solito hanno tre colori sullo strato esterno: oro, argento e rosso.Hanno anche rame puro all'interno e all'esterno del PCB.Gli altri metalli sul circuito si presentano in vari colori.Lo strato d'oro è il più costoso, lo strato d'argento ha il secondo costo più alto e il rosso è lo strato meno costoso.

Utilizzo di Immersion Gold nei PCB
rame su circuito stampato

Lo strato placcato in oro viene utilizzato per le schegge dei connettori e le pastiglie dei componenti.Lo strato d'oro ad immersione esiste per impedire lo spostamento degli atomi superficiali.Lo strato non è solo di colore oro, ma è fatto di vero oro.L'oro è incredibilmente sottile ma è sufficiente per prolungare la durata dei componenti che devono essere saldati.L'oro impedisce alle parti di saldatura di corrodersi nel tempo.

Utilizzo di Immersion Silver nei PCB
L'argento è un altro metallo utilizzato nella produzione di PCB.È significativamente meno costoso dell'immersione in oro.L'immersione in argento può essere utilizzata al posto dell'immersione in oro perché aiuta anche con la connettività e riduce il costo complessivo della scheda.L'immersione in argento viene spesso utilizzata nei PCB utilizzati nelle automobili e nelle periferiche dei computer.

Laminato rivestito di rame nei PCB
Invece di utilizzare un'immersione, il rame viene utilizzato in una forma rivestita.Questo è lo strato rosso del PCB ed è il metallo più comunemente usato.Il PCB è realizzato in rame come metallo di base ed è necessario che i circuiti si colleghino e parlino tra loro in modo efficace.

circuito stampato (1)

Come viene utilizzata la lamina di rame nei PCB?

Il rame ha diversi usi nei PCB, dal laminato rivestito di rame alle tracce.Il rame è vitale per il corretto funzionamento dei PCB.

Cos'è la traccia PCB?
Una traccia PCB è quello che sembra, un percorso da seguire per il circuito.La traccia include la rete di rame, il cablaggio e l'isolamento, nonché i fusibili e i componenti utilizzati sulla scheda.

Il modo più semplice per capire una traccia è pensarla come una strada o un ponte.Per accogliere i veicoli, la traccia deve essere sufficientemente ampia da contenerne almeno due.Deve essere abbastanza spesso da non collassare sotto pressione.Devono inoltre essere realizzati con materiali in grado di sopportare il peso dei veicoli che vi transitano.Ma le tracce fanno tutto questo in misura molto minore per spostare l'elettricità piuttosto che le automobili.

Componenti di PCB Trace
Ci sono diversi componenti che compongono la traccia PCB.Hanno vari compiti che devono essere svolti affinché il consiglio svolga adeguatamente il proprio lavoro.Il rame deve essere utilizzato per aiutare le tracce a svolgere il proprio lavoro e, senza il PCB, non avremmo alcun dispositivo elettrico.Immagina un mondo senza smartphone, laptop, macchine per il caffè e automobili.Questo è ciò che avremmo se i PCB non utilizzassero il rame.

Spessore traccia PCB
Il design del PCB dipende dallo spessore della scheda.Lo spessore influenzerà l'equilibrio e manterrà i componenti collegati.

Larghezza traccia PCB
Anche la larghezza della traccia è importante.Ciò non influisce sull'equilibrio o sul fissaggio dei componenti, ma mantiene il trasferimento di corrente senza surriscaldare o danneggiare la scheda.

Corrente di traccia PCB
La corrente di traccia PCB è necessaria perché questo è ciò che la scheda utilizza per spostare l'elettricità attraverso i componenti e i fili.Il rame aiuta a farlo accadere e l'elettrone libero su ciascun atomo fa muovere la corrente senza intoppi sul tabellone.

circuito stampato (3)

Perché la lamina di rame sui circuiti stampati

Processo di produzione di PCB
Il processo di creazione di un PCB è lo stesso.Alcune aziende lo fanno più velocemente di altre, ma tutte utilizzano relativamente lo stesso processo e gli stessi materiali.Questi sono i passaggi:

Realizza una base in fibra di vetro e resine
Posiziona gli strati di rame sulla fondazione
Identificare e impostare i modelli di rame
Lavare la tavola in un bagno
Aggiungi la maschera di saldatura per proteggere il PCB
Apporre la serigrafia sul PCB
Posizionare e saldare resistori, circuiti integrati, condensatori e altri componenti
Testare il PCB

I PCB devono avere componenti altamente specializzati per funzionare correttamente.Uno degli elementi più importanti di un PCB è il rame.Questa lega è necessaria per condurre l'elettricità sui dispositivi in ​​cui verranno inseriti i PCB.Senza rame, i dispositivi non funzioneranno perché l'elettricità non avrà una lega attraverso cui muoversi.


Tempo di pubblicazione: 25 aprile 2022